背景技术
目前，全封闭多盘湿式制动装置应用非常广泛，特别是在地下无轨采矿设备上，其主要由一液压控制系统和一制动器组成，而制动器内则包括有动摩擦片、静摩擦片、活塞、压缩弹簧和外壳缸体。在运作时，该装置主要是通过控制液压控制系统对制动器内活塞油腔供油或泄油，推动活塞压紧或松开动、静摩擦片，从而实现车辆的制动或行驶。
根据活塞对动、静摩擦片的施力不同，该制动装置主要分为液压制动、弹簧松开或弹簧制动、液压松开的两种形式，其中：前者多是采用大环形的活塞，其活塞与外壳缸体的内壁形成单液压腔，单液压腔连通到液压控制系统的油路，活塞作用于动、静摩擦片，压缩弹簧安装在外壳缸体内并抵着活塞。制动时，踏下制动踏板，活塞腔内加压并进一步压缩压缩弹簧，活塞产生的推力使动摩擦片与静摩擦片压紧从而产生摩擦力，抬起制动踏板时，活塞腔内卸压，压缩弹簧恢复变形，活塞被压缩弹簧推回，使动摩擦片与静摩擦片分离，解除对车轮的制动。为了保证安全，这种形式采用的液压控制系统必须设计成前桥和后桥各自独立的双液压制动回路；还必须另外配置弹簧制动、液压松开的停车制动器及相应的控制机构, 结构复杂，当液压系统出现故障时无法对车辆实现制动，给行车带来隐患；后者则包括动摩擦片、静摩擦片、外壳缸体、活塞、压缩弹簧和推盘，推盘作用于动、静摩擦片，压缩弹簧顶着推盘，活塞与外壳缸体形成单腔供油活塞，单腔供油活塞连接着推盘。使用时，踏下制动踏板，使活塞的单腔卸压，压缩弹簧推动推盘使动摩擦片与静摩擦片压紧，从而产生摩擦力，使车辆减速或制动，当活塞单腔加压时，单腔供油活塞推动推盘使动摩擦片与静摩擦片分离，解除对车轮的制动。该种制动器虽不存在上述问题，但若其动力系统和液压制动系统出现故障，车辆被制动后，若要移动车辆，车辆必须要配置手动松闸泵。但随着制动器的使用，活塞密封圈不断磨损，从而使油泄露量增加，当油泄漏量到一定程度，手动油泵松开制动器变得十分困难，甚至失效。随着动、静摩擦片长时间的使用，其厚度逐渐变薄，弹簧被压缩的长度减少，从而使作用在动、静摩擦片之间的作用力减少，制动力矩减少，制动器性能下降，为了保证制动器性能下降不致危及车辆安全，制动器必须配置磨损指示器。由于其采用弹簧制动，不仅制动不平稳，弹簧经常受交变应力的作用，易产生疲劳破坏，且需要的弹簧力很大，弹簧数量也多，一般在16个以上，对弹簧的性能、精度和制造质量要求均很高，因而结构复杂，价格昂贵。
针对上述两种制动装置所存在的问题，公开号为CN2366609Y的中国实用新型专利介绍了一种包括一个行车制动活塞和一个驻车制动活塞的制动装置。其中行车制动活塞和驻车制动活塞为两个大活塞，它们分别安装在摩擦片的两端，皆为单腔进油，压缩弹簧的一端抵着驻车制动活塞，该制动装置采用两种制动方式，行车制动时采用液压制动，液压系统出现故障时采用驻压弹簧制动，确保车辆行驶和驻车安全，行车时，驻车制动活塞的油腔内进压力油并达到额定值，使压缩弹簧压回，使压缩弹簧处在最大压缩状态；踏下踏板时，行车制动活塞油腔内加压，该活塞产生推力使动摩擦片和静摩擦片压紧从而产生摩擦力，形成摩擦力矩使车轮制动，抬起制动踏板时，行车制动活塞油腔内卸压，该活塞返回，动摩擦片和静摩擦片分离，解除对车轮制动，当液压系统故障无压力或停车时，驻车制动活塞的油腔内压力油卸掉，压缩弹簧的推力使动摩擦片和静摩擦片压紧从而产生摩擦力。由于采取这种双活塞制动的形式，致使该制动装置体积比较大；且行车制动活塞和驻车制动活塞各有一个独立的液压控制系统，分别采用不同的油路控制，结构复杂。由于双作用制动器停车制动采用弹簧力，行车制动采用液压制动，两种能源各自独立作用，为使车辆充分制动，对弹簧要求较高，且要求的液压压力大，能耗较大，由于缺少辅助制动，在动力或液压系统出现故障时，存在一定的安全风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制动效果好、安全可靠、结构简单的全封闭多盘湿式制动装置。
本发明提供的这种全封闭多盘湿式制动装置，包括一液压控制系统和一制动器，所述制动器包括外壳缸体、单活塞、摩擦片，单活塞位于外壳缸体中并且一端作用于摩擦片，所述单活塞另一端开有弹簧孔用于安装助力制动弹簧，并且该单活塞与外壳缸体的内壁之间形成两个液压腔室，一个是制动液压腔室，另一个是松闸液压腔室，所述液压控制系统包含液控换向阀和反向制动阀，松闸液压腔室与反向制动阀的出口及液控换向阀之先导孔相连，制动液压腔室与液控换向阀的一个孔位相通。
所述液控换向阀采用二位三通先导式液控换向阀。
弹簧孔共有4-6个，均布在同一个圆周上。
所述液压控制系统中含有蓄能器和手动油泵。
所述助力制动弹簧采用矩形弹簧。
本发明制动装置由于设置了两个独立的液压腔室，并设置了助力制动弹簧，因此在制动时不仅有液压动力还有弹簧动力进行制动，二者形成了合力，在正常情况下一方面有很好的制动效果，另一方面可以使液压动力相应减少，以确保液压系统良好的密封性，从而提高系统的使用寿命且节能。在非正常情况下，比如液压系统或者动力系统其中一个出了问题，本装置仍能起到辅助制动作用，可以有效防止突发事故的发生。因此本发明制动装置的安全可靠性能非常好，体积小，价格较低，适用范围广，结构简单。
具体实施方式
从图1可看出，本发明包括制动器和液压控制系统两部分，其中制动器包括外壳缸体1、单活塞2、摩擦片3、助力制动弹簧5，外壳缸体1包括依次连接的左壳盖11、中壳体12、右壳盖13，在左壳盖11内设有环形凹槽14，中壳体12的右端开有通孔15，单活塞2采用大环形活塞，其左端插入在左壳盖的环形凹槽14内，右端穿过中壳体12的通孔15作用于摩擦片3上，并与左壳盖11与中壳体12的内壁之间形成一液压腔，在单活塞2上设有环形的外肩21，外肩21将该液压腔分成两个独立的腔室——制动液压腔室6和松闸液压腔室7。在单活塞2左端沿圆周均布开有4—6个弹簧孔4，每个弹簧孔4内相应装有助力制动弹簧5，助力制动弹簧5选用矩形弹簧。
摩擦片3包括若干动摩擦片31和若干静摩擦片32，它们安装在右壳盖13内，静摩擦片32通过外花键与右壳盖13内花键相啮合，动摩擦片31通过内花键与轮毂的外花键相啮合，使各动摩擦片31与各静摩擦片32之间能做相对的移动，彼此松开或压紧，松开时，车辆可以行使；压紧时，车辆被制动。
从图1还可以看出，本发明的液压控制系统包括上述制动器及过滤器81、液压泵82、充液阀83、液控换向阀84、反向制动阀85、蓄能器87和手动油泵，其中液控换向阀84采用二位三通先导式液控换向阀，过滤器81的进油口接至油箱内，液压泵82的进油口和出油口分别接至过滤器81的出油口和充液阀83的进油口，液动换向阀84的P1口和反向制动阀85的P2口分别并联和串联充液阀83的出油口上，液控换向阀84的D口与制动液压腔室6连通，松闸液压腔室7与反向制动阀85的C口及液控换向阀84之先导孔K1连通，蓄能器87和手动油泵设在与充液阀83的出油口连接的分支油路上，能在动力系统或液压系统出现故障时使液压系统仍保存一定压力。
为了使本发明被控制系统或回路的安全，在液压泵82和充液阀83之间设有一与溢流阀86连接的分支油路。
为了使本发明在制动压力过低时向发出警报，在充液阀83与液控换向阀84和反向制动阀85之间设有一与压力继电器88连接的分支油路。
本发明在用于行驶工况时，车辆起动后，制动阀踏板未压下时，压力油经液压泵82进入到充液阀83，充液阀83的液压油再流至反向制动阀85的P2口，从反向制动阀85的C口流进制动器的松闸液压腔室7，与此同时，反向制动阀85的C口输出的高压油的一部分进入到液动换向阀84的控制口K1，使阀芯处在图示位置，一部分油进入松闸液压腔室7，推动单活塞左行；同时制动液压腔室6内的液压油经液动换向阀84的左位D口流回油箱，使动摩擦片31与静摩擦片32松开，制动器松闸，车辆可正常行驶。
本发明用于制动工况时，压下制动器踏板，反向制动阀85的阀芯向F移动，松闸液压腔室7内的液压油经反向制动阀85下位的C口流回油箱，同时液动换向阀84的控制口K1至反向制动阀85的油路上的液压油也流回油箱，液动换向阀84的阀芯在弹簧力作用下左移，液动换向阀84的右位接入，压力油经液动换向阀84的P1口进入该换向阀右位的D口，再流至制动液压腔室6内，液压力推动单活塞2右行，助力制动弹簧5恢复变形亦推动单活塞右行，在弹簧力和液压力共同作用下合力制动，使动摩擦片31与静摩擦片32结合，产生摩擦力矩，车辆迅速减速或停车，制动效果好。
本发明用于失压工况时，当液压泵或液压控制系统出现故障，但液压控制系统的蓄能器87仍保存一定压力，其制动原理同制动工况。如无压力或压力很低，则单活塞2只在助力制动弹簧5的作用下，产生制动，由于弹簧作用力是按辅助制动器制动力设计，因此仍可安全制动。
本发明用于驻车工况时，压下脚制动阀踏板，并利用反向制动阀锁紧机构锁紧踏板在压下位置，使反向制动阀85始终保持的下端接入，制动器松闸液压腔室7内的压力油始终经反向制动阀85右位的C口流回油箱，单活塞2只在助力制动弹簧5的作用下，产生制动，车辆始终保持停车状态，若释放锁紧机构，则车辆才能恢复正常状态。
本发明用于拖曳工况时，当液压泵82或液压控制系统出现故障，车辆被制动停在现场，为了能把车辆拖去维修间或拖离现场，可利用液压控制系统的蓄能器87油压打开停车制动器，若蓄能器油压力不够，可通过手动油泵往制动器松闸液压腔室7内的通入压力油，由于助力制动弹簧数量少，松闸力也小，松闸容易，压力油使之松闸后，车辆才可被拖动，也可利用快换接头，外接动力源使制动阀松闸。